[发明专利]一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用，该水凝胶的制备以羧甲基纤维素钠，冰醋酸，葡萄糖，壳聚糖为原料快速得到一类抗菌、透气的薄层水凝胶，有望用于浅表皮肤损伤的快速愈合。本发明制备过程简单，没有废弃物产生，只需要经过简单的混合就可实现薄层水凝胶的快速成膜，而与目前市场相关材料对比显示出更好的理化和生物性能，其中羧甲基纤维素钠最大限度保证药物活性，壳聚糖保证抗菌性能，葡萄糖作为交联点促使材料形成凝胶结构。

技术领域

本发明属于生物材料，具体涉及一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用。

背景技术

皮肤作为人体最大的器官，是人体与外界的第一道防线，有抵挡外界细菌的入侵、维持体液和电解质的平衡、调节体温等功能。然而在生活中由于各种原因皮肤难免会受到伤害，造成皮肤结构组织的破坏。

目前对于浅表皮肤修复材料的要求有以下几点：1、能够防止细菌污染和感染；2、能够促进伤口愈合；3、在愈合过程中能够减少肉芽组织和敷料粘连性，降低对伤口的二次伤害。目前在浅表皮肤修复的生物材料基本所采用以下几类：1、生物组织敷料：主要存在于动物的皮肤和结缔组织，但是这种材料的来源不足也限制了生物组织敷料的发展。2、合成高分子敷料：形成的薄膜具有很好的屏障作用，但是没有抗细菌感染能力，保湿性能差等缺点。3、薄膜类合成敷料：具有一定到的隔绝能力，但是渗液吸收饱和后更加容易造成病原体入侵。4、天然高分子：具有良好的生物相容性和无抗原性，能够适应人体皮肤，促进细胞分化。例如，壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性和安全无毒等功能。在修复创面的过程中，能够对创面进行止血和抗菌消炎，刺激创面组织胶原的合成和快速激活巨噬细胞，加快创面愈合(Arkoun M,Daigle F,Holley R A,et al.Chitosan-basednanofibers as bioactive meat packaging materials[J].Packaging Technology andence,2018.)。例如鲁旺旺等人在瘢痕液中添加壳聚糖溶液，能够很好的抑制成纤维细胞的过度增殖从而瘢痕形成，加速建立伤口肉芽组织循环系统，更加接近正常皮肤(鲁旺旺.壳聚糖护肤液在皮肤瘢痕修复中的应用研究[J].科技风2017(11):261.)。羧甲基纤维素钠具有良好的生物相容性和成膜性，对活性物质具有良好的包载能力，能够用于载体药物释放。例如李凡利等人在羧甲基纤维素钠中加入膨胀土，用于控制乙草胺的释放，达到了良好的缓释效果(李凡利.羧甲基纤维素基凝胶载体的制备及其控制释放作用研究[D].苏州大学,2007)。但是生产过程复杂，需要运用大量有毒试剂进行改性。综上所述，制备一种能够快速聚合修复浅表皮肤材料虽然有了一定的突破，但是各个材料仍有操作复杂、过程繁多的缺点，因此仍然需要不断改进和优化。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法，使之相比目前的天然高分子复合材料，制备方法更加简单，只需要经过简单的混合就可实现，本发明制备方法简单、实用、环保而又与之前现有材料性能相当。

本发明还提供所述制备方法制备的水凝胶材料和应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种用于伤口修复的快速聚合水凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：

a.在去离子水中，加入NaHCO₃，混匀配置碳酸氢钠水溶液；

b.向步骤a溶液中加入羧甲基纤维素钠，充分搅拌得到混合液；

c.待步骤b的溶液稳定后加入葡萄糖，搅拌均匀得到溶液A；

d.在去离子中，加入冰醋酸，搅拌均匀；

e.向步骤d溶液中加入壳聚糖，搅拌均匀得到溶液B；

f.将A和B两种溶液混合，即可以形成水凝胶。

其中，步骤a中在10mL的去离子水中，加入0.005-0.008mol的NaHCO₃。